SUHU DAN KALOR
SUHU DAN KALOR
Makalah
ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Konsep Dasar IPA dengan dosen
pengampu : Ela Suryani M.Pd
Disusun
Oleh :
1. Agus
Arifin Rohmatullah (130117A002)
2.
Asrianti Muryani (130117A004)
3. Berliana
Kusumaningsih (130117A005)
4. Ega
Meisa Erwin Putri (130117A007)
PRODI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR
FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS NGUDI WALUYO
TAHUN 2017
KATA PENGANTAR
Dengan
menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, Kami panjatkan
puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat,
hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah
ini tentang Suhu dan kalor.
Makalah
ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai
pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami
menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi
dalam pembuatan makalah ini.
Terlepas
dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari
segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan
terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat
memperbaiki makalah ini. Akhir kata kami berharap semoga makalah tentang suhu
dan kalor ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi pembaca.
Ungaran,
08 November 2017
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN................................................................ 1
A. Latar
Belakang......................................................................
1
B. Rumusan
Masalah.................................................................. 1
C. Tujuan
Penulisan ...................................................................2
BAB
II PEMBAHASAN....................................................................3
A. Menganalisis
perbedaan suhu dan kalor.................................3
B. Menjelaskan
keunggulan dan kelemahan berbagai
Alat ukur ................................................................................3
C. Mengonversikan
skala berbagai termometer..........................6
D. Menjelaskan
perubahan wujud dalam kehidupan .................
E. Menghitung
pemuaian serta koefisien pengukurannya.........
F. Membuktikan
hukum kekekalan energi kalor
melalui pemecahan masalah ................................................
G. Menjelaskan
grafik hubungan suhu terhadap
waktu pada proses perubahan wujud benda.........................
H. Menganalisis
berbagai cara perpindahan
kalor pada benda...................................................................
BAB
III PENUTUP...........................................................................
A. Kesimpulan............................................................................
B. Saran......................................................................................
DAFTAR
PUSTAKA........................................................................
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Pada
dasarnya kehidupan manusia selama ini tidak bisa lepas dari yang namanya suhu
dan kalor. Dalam kehidupan manusia yang selalu menjadikan kalor sebagai alat
untuk menjaga kestabilan manusia dalam menjalankan kehidupannya di muka bumi
ini.
Di
alam moderenisasi seperti ini aplikasi kalor di bidang teknologi mungkin tidak
sulit ditemukan bahkan mungkin terdapat dirumah kita, yaitu lemari es, suatu
mesin yang diantaranya mengubah suatu air menjadi es. Aplikasi perpindahan
kalor di alam dapat dijumpai pada sirkulasi udara di pantai. Pada siang hari
bertiup angin dari laut menuju darat disebut angin laut.
Bagaimana
air biasa menjadi es? Mengapa air laut bertiup siang hari dan angin darat
bertiup malam hari? Hal-hal tersebut merupakan bagian-bagian suhu dan kalor.
Tujuan
penulisan makalah ini adalah agar pembaca lebih memahami lebih khusus apa itu
suhu dan kalor.
B.
Rumusan
Masalah
1. Apa perbedaan suhu dan kalor?
2. Keunggulan
dan kelemahan berbagai alat ukur suhu?
3. Bagaimana
konvesi skala berbagai termometer?
4. Apa
itu perubahan wujud dalam kehidupan?
5.
Bagaimana
menghitung pemuaian serta koefisien pengukurannya?
6.
Bagaimana
membuktikan hukum kekekalan energi kalor melalui pemecahan masalah?
7.
Apa itu grafik
hubungan suhu terhadap waktu pada proses
perubahan wujud benda?
8.
Bagaimana cara
perpindahan kalor pada benda?
C. Tujuan
Penulisan.
1.
Untuk mengetahui
pengertian suhu dan kalor.
2.
Untuk mengetahui keunggulan dan
kelemahan berbagai alat ukur suhu.
3.
Untuk mengetahui konversi skala berbagai
termometer.
4.
Untuk mengetahui perubahan wujud dalam
kehidupan.
5.
Untuk dapat
menghitung pemuaian serta koefisien pengukurannya.
6.
Untuk mengetahui
hukum kekekalan energi kalor melalu pemecahan masalah.
7. Untuk mengetahui grafik hubungan suhu terhadap waktu
pada proses perubahan wujud benda.
8.
Untuk mengetahui
berbagai cara perpindahan kalor pada benda.
BAB
II
PEMBAHASAN.
A. Suhu
(thermometer)
Dalam
kehidupan sehari-hari, suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya
suatu zat atau benda. Oven yang panas dikatakan bersuhu tinggi, sedangkan es
yang membeku dikatakan memiliki suhu rendah. Suhu dapat mengubah sifat zat, contohnya
sebagian besar zat akan memuai ketika dipanaskan. Sebatang besi lebih panjang
ketika dipanaskan daripada dalam keadaan dingin. Jalan dan trotoar beton memuai
dan menyusut terhadap perubahan suhu. Hambatan listrik dan materi zat juga
berubah terhadap suhu.
Alat
yang dirancang untuk mengukur suhu suatu zat disebut termometer.
Macam-macam
termometer :
A. Termometer Alkohol
Kelebihan
termometer alkohol :
1)
Pemuaian alkohol bersifat linear(teratur) terhadap
kenaikan suhu
2) Mempunyai
jangkauan ukur besar, karena titik bekunya -112C
3) Alkohol
cepat mengambil suhu benda yang diukur
4) Alkohol
lebih murah
5)
Alkohol lebih cepat mengalami pemuaian meskipun
kenaikan suhunya kecil sehingga lebih akurat.
b.
Kelemahan
termometer alkohol :
1) Titik
didihnya rendah yaitu 78C
2) Alkohol
membasahi dinding Tabung
3) Alkohol
tidak berwarna sehingga perlu diberi warna agar mudah dibaca
4) Alkohol
pemuaiannya tidak teratur.
B. Termometer Raksa
Kelebihan Termometer
Raksa
1) Raksa tidak
membasahi dinding tabung, sehingga pengukuran lebih teliti
2) Termometer
raksa mempunyai jangkauan pengukuran besar -39℃ sampai 357℃
3) Raksa dapat
dengan cepat mengambil kalor dari benda yang diukur sehingga suhu raksa dapat
dengan mudah sama dengan suhu benda
4) Raksa
mengilap sehingga mudah dilihat
5) Pemuaian
raksa teratur terhadap kenaikan suhu
Kelemahan Termometer Raksa
1. Harga raksa
mahal dan susah dicari
2. Bila tabung
pecah, raksa sangat berbahaya, gas beracun
3. Raksa tidak
dapat digunakan mengukur lebih rendah dari -39® C, padahal suhu di kutub Utara
dan Selatan lebih rendah daripada suhu tersebut.
C. Termometer Bimetal
Kelebihan Termometer Bimetal
1) Tahan dari
goncangan
2) Tidak mudah
terbakar
3) harganya
relatif Murah
4) tahan lama,
awet dan mudah dikalibrasikan
5) dapat
digunakan untuk termogram
Kelemahan Termometer
Bimetal
1) Memerlukan
kalibrasi sering untuk menjaga akurasiRespon terhadap perubahan suhu lambat.
2) Kurang
akurat.
D. Termometer Klinis
Kelebihan Termometer Klinis
1) Saat
ditempelkan pada tubuh akan membaca secara otomatis dan ditampilkan dalam
bentuk angka
2) Tidak mudah
rusak
3) Cepat
menangkap suhu/ menyamkan suhu dengan benda yang diukur
4) Bisa
digunakan disemua site
Kelemahan Termometer Klinis
1) Termasuk
termometer yang mahal
2) Kurang akurat
3)
Gampang berubah posisi
E. Termometer Infra merah
Kelebihan Termometer Infra merah
1)
Non-kontak pengukuran temperatur tidak berpengaruh
pada objek yang diukur.
2)
Cepat respon dan pergerakan benda dapat diukur dan
suhu transien.
3)
Keakuratan pengukuran, resolusi tinggi kecil.
4)
Rentang pengukuran besar
5)
Suhu pengukuran wilayah kecil.
6)
Bisa menjadi titik waktu yang sama, garis, suhu
permukaan.
7)
Dapat diukur suhu mutlak, kelembaban relatif dapat
diukur.
Kelemahan Termometer Infra merah
1) Paparan
terhadap pengaruh temperatur pada suhu objek yang diukur.
2) Tidak cocok
untuk mengukur suhu transien.
3) Tidak mudah
untuk mengukur benda bergerak.
4) Rentang
pengukuran tidak cukup luas, dan perlengkapan.
5) Tidak cocok
untuk mengukur beracun, tekanan tinggi, dan kesempatan berbahaya.
C.
Konversi Suhu
Skala celsius (titik lebur 0 ⁰C, titik didih
100⁰C)
a.
Skala fahrenheit (titik lebur 32⁰F,
titik didih 212⁰F)
b.
Skala reamur (titik lebur 0⁰R, titik
didih 80⁰R)
c.
Skala kelvin (titik lebur 273 K, titik
didih 373 K)
Perbandingan skala termometer
C : F : R : K = 100 : 180 : 80 : 100 = 5 : 9 : 4 : 5
Berikut ini adalah macam-macam rumus konversi suhu tiap termometer!
C : F : R : K = 100 : 180 : 80 : 100 = 5 : 9 : 4 : 5
Berikut ini adalah macam-macam rumus konversi suhu tiap termometer!
Contoh Soal Konversi Suhu
1.
Suhu suatu ruangan adalah 86 ° F. Berapakah suhu ruangan tersebut dalam skalaCelsius?
Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan (a.1) diperoleh:
Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan (a.1) diperoleh:
Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 30 °C.
2. Suhu seorang anak adalah 35 °C. Berapakah suhu anak tersebut dalam skala Fahrenheit?
Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan (a.2) diperoleh:
Jadi, suhu anak tersebut adalah 95 °F.
3. Suhu badan Tina adalah 30 °R. Berapakah suhunya dalam skala Celsius?
Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan (1 - 3) diperoleh:
Jadi, suhu badan Tina adalah 37,5 °C.
4. Suhu di suatu padang pasir adalah 40 °C. Berapakah suhunya dalam skala Reamur?
Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan (1 - 4) diperoleh:
a. Pengertian
Kalor.
Kalor didefinisikan sebagai energi panas
yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang
dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga
sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
Dari hasil
percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu
benda(zat) bergantung pada 3 faktor :
1.
Massa zat
2. Jenis zat
(kalor jenis)
3. Perubahan
suhu
Sehingga
secara matematis dapat dirumuskan :
Q = m.c.(t2
– t1)
Keterangan :
Q adalah
kalor yang dibutuhkan (J)
m adalah
massa benda (kg)
c adalah
kalor jenis (J/kgC)
(t2-t1)
adalah perubahan suhu (C)
Kalor dapat
dibagi menjadi 2 jenis :
1.
Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
2. Kalor yang
digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam
kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg)
dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Dalam
pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas
kalor (H) dan kalor jenis (c)
Kapasitas
kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar
1 derajat celcius.
H =
Q/(t2-t1)
Kalor jenis
adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1
derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.
Konversi Skala Pada Termometer
Pengaruh Suhu Terhadap Benda Dalam
Kegiatan Sehari-Hari .
Suhu tinggi
maupun rendah akan berpengaruh terhadap perubahan benda, baik dalam ukurannya,
bentuknya maupun wujudnya. Jadi, ukuran, bentuk dan wujud benda dipengaruhi
oleh suhu, baik suhu panas atau suhu dingin.
1. Pemuaian
Setiap benda
(padat, cair dan gas) akan memuai jika dipanaskan. Memuai adalah bertambahnya
ukuran benda. Contoh peristiwa pemuaian yang terjadi dalam peristiwa
sehari - hari :
a. Pemuaian pada benda padat
Sambungan
pada rel kereta dibuat renggang. Hal ini dibuat dengan tujuan bahwa renggangan
tersebut sebagai tempat ruang muai. Karena jika sambungan dibuat rapat maka
ketika terjadi pemuaian akibat terik matahari rel akan melengkung.
b. Pemuaian pada benda cair
Masih
ingatkah kamu dengan termometer. Ya, betul, alat pengukur suhu yang berisi air
raksa. Air raksa dalam wadah termometer akan memuai jika terkena suhu tubuh.
Akibat pemuaian air raksa tersebut maka akan mendorong angka pencatat
termometer.
c. Pemuaian pada benda gas
Ban sepeda
yang telah dipompa jika dibiarkan secara terus-menerus terkena terik
matahari akan meletus. Meletusnya ban sepeda tersebut dikarenakan udara (gas)
yang ada dalam ban terus bertambah akibat pemuaian, karena tidak dapat
tertampung maka ban akan meletus.
2.
Penyusutan
Menyusut
adalah berkurangnya ukuran benda (padat, cair dan gas) yang disebabkan karena
adanya penurunan suhu atau suhu rendah. Penyusutan adalah kebalikan dari
pemuaian. Contoh peristiwa pemuaian benda dalam kehidupan sehari-hari :
a. Penyusutan pada benda padat.
Bagaimana
dengan keadaan kabel telpon pada pagi hari jika dibandingkan dengan siang hari.
Kabel telpon pada siang hari mengendur dan pada padi hari esoknya akan
mengencang, hal itu karena pada sore hari dan malam harinya ada penurunan suhu.
Jadi mengencangnya kabel telpon pada pagi hari jika dibandingkan dengan siang
hari adalah karena penyusutan.
b.
Penyusutan pada benda cair.
Penyusutan benda cair hanya berupa ukuran dan bentuk tetapi volumenya tetap. Contohnya adalah ketika agar-agar buatan ibu masih bersuhu tinggi (berbentuk cair) dalam wadah penuh, tetapi setelah adanya penurunan suhu maka ukurannya sedikit berkurang, tetapi volumenya tetap. Penyusutan tersebut karena merapatnya partikel zat cair.
c. Penyusutan pada benda gas
Pernahkan kamu menyimpan sepada yang bannya telah dipompa pada teras rumah yang terbuat dari keramik dalam beberapa hari ?
Ban sepada tersebut akan berkurang tekanannya karena udara dalam ban menyusut.
Penyusutan benda cair hanya berupa ukuran dan bentuk tetapi volumenya tetap. Contohnya adalah ketika agar-agar buatan ibu masih bersuhu tinggi (berbentuk cair) dalam wadah penuh, tetapi setelah adanya penurunan suhu maka ukurannya sedikit berkurang, tetapi volumenya tetap. Penyusutan tersebut karena merapatnya partikel zat cair.
c. Penyusutan pada benda gas
Pernahkan kamu menyimpan sepada yang bannya telah dipompa pada teras rumah yang terbuat dari keramik dalam beberapa hari ?
Ban sepada tersebut akan berkurang tekanannya karena udara dalam ban menyusut.
Menghitung Pemuaian Serta Koefisien
Pengukurannya
Benda-benda
yang dipanaskan umumnya akan berubah ukurannya. Perubahan ini biasanya sangat
kecil. Perubahan ukuran ini disebut dengan pemuaian. Pemuaian benda dapat
terjadi pada zat padat, zat cair, maupun gas. Contoh penerapan prinsip pemuaian
pada benda padat dapat dilihat pada sambungan rel kereta api. Sambungan rel
kereta api dibuat renggang karena rel kereta api akan memuai dan bertambah
panjang saat terkena panas sinar matahari.
1.
Pemuaian Panjang
Alat
yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat
adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang
mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Hubungan
antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan
persamaan:
2.
Pemuaian Luas
Jika yang
dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan
mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan
mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang.
Hubungan
antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat
adalah:
Pemuaian
luas dapat kita amati pada jendela kaca rumah. Pada saat udara dingin kaca
menyusut karena koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu.
Jika suhu memanas maka kaca akan memuai lebih besar daripada kayu kusen
sehingga kaca akan terlihat terpasang dengan sangat rapat pada kusen kayu.
3.
Pemuaian Volume
Jika
suatu balok mula-mula memiliki panjang P, lebar L, dan tinggi h dipanaskan
hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan
luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar
Membuktikan Hukum Kekekalan Energi Kalor Melalui
Pemecahan Masalah
Hukum Kekelan Energi Kalor
(asas black)
Apabila
dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi dalam suatu
sistem, maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang
suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, kekekalan energi memainkan peranan penting.
Sejumlah kalor yang hilang dari zat yang bersuhu tinggi sama dengan kalor yang
didapat oleh zat yang suhunya lebih rendah.
Hal
tersebut dapat dinyatakan sebagai Hukum Kekekalan
Energi
Kalor, yang berbunyi:
Kalor
yang dilepas = kalor yang diserap
QL
= QS
Persamaan
tersebut berlaku pada pertukaran kalor, yang selanjutnya disebut Asas Black.
Hal ini sebagai penghargaan bagi seorang ilmuwan dari Inggris bernama Joseph
Black (1728 - 1799).
Menjelaskan
Grafik Hubungan Suhu Terhadap Waktu Pada Proses Perubahan Wujud Benda.
Seperti
yang kita ketahui bersama bahwa energi kalor dapat mengubah wujud suatu benda,
dalam hal ini saya akan menggunakan air sebagai contohnya.
Air dalam suhu yang amat rendah (-40 Celcius ) akan berbentuk sebagai es yang berwujud padat, sedangkan pada suhu 0o Celcius air akan mengalami perubahan wujud dari padat ( es ) menjadi cair. Suhu air akan terus mengalami kenaikan ketika dipanaskan, yang pada akhirnya hinga di titik 100o Celcius akan mengalami perubahan wujud dari cair menjadi gas ( uap air ).
Air dalam suhu yang amat rendah (-40 Celcius ) akan berbentuk sebagai es yang berwujud padat, sedangkan pada suhu 0o Celcius air akan mengalami perubahan wujud dari padat ( es ) menjadi cair. Suhu air akan terus mengalami kenaikan ketika dipanaskan, yang pada akhirnya hinga di titik 100o Celcius akan mengalami perubahan wujud dari cair menjadi gas ( uap air ).
Perlu diingat bahwa :
1. Ketika air mengalami perubahan wujud maka air TIDAK
mengalami perubahan suhu.
2. Sedangkan, ketika air mengalami perubahan suhu maka
air TIDAK mengalami perubahan wujud. Dikarenakan hal ini maka kita mengenal dua
jenis rumus untuk menghitung besarnya energi kalor. Energi kalor dilambangkan
dengan huruf Q dengan satuan Joule ( J ).
Q = M. C. Δ T ( digunakan untuk menghitung energi kalor
pada fase kenaikan suhu )
Keterangan :
M = Massa ( Kg )
C = Kalor Jenis ( J/KgC )
Δ T = Perubahan Suhu ( C )
M = Massa ( Kg )
C = Kalor Jenis ( J/KgC )
Δ T = Perubahan Suhu ( C )
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan
untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan
untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.
Q = M.
L ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase
perubahan wujud )
Ket :
M = Massa ( Kg )
L = Kalor Laten ( J/Kg )
M = Massa ( Kg )
L = Kalor Laten ( J/Kg )
Kalor Laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah
wujud suatu zat. Kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah
kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Contoh Soal :
Tentukan energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan
es yang memiliki massa 2 Kg dan bersuhu -20o Celcius hingga menjadi
air yang bersuhu 70o Celcius ( Kalor jenis air = 4.200 Joule/kg°C,
Kalor lebur es = 334.000 J/kg, Kalor jenis es= 2.090 Joule/kg°C )
Pembahasan :
Untuk mengerjakan soal ini, maka kamu harus mengetahui bahwa ada tiga fase yang terjadi :
1. Fase perubahan suhu es dari -20o C menjadi es bersuhu 0o C.
2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0o C.
3. Fase perubahan suhu air dari 0o C menjadi es bersuhu 70o C.
Untuk mengerjakan soal ini, maka kamu harus mengetahui bahwa ada tiga fase yang terjadi :
1. Fase perubahan suhu es dari -20o C menjadi es bersuhu 0o C.
2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0o C.
3. Fase perubahan suhu air dari 0o C menjadi es bersuhu 70o C.
Maka kita harus menghitung satu per satu energi kalor dari setiap fase.
Fase 1 :
Q1 = M. C. Δ T
Q1 = 2 x 2.090 x 20 << menggunakan kalor jenis es bukan kalor jenis air
Q1 = 83.600 Joule
Fase 1 :
Q1 = M. C. Δ T
Q1 = 2 x 2.090 x 20 << menggunakan kalor jenis es bukan kalor jenis air
Q1 = 83.600 Joule
Fase 2 :
Q2 = M. L
Q2 = 2 x 334.000
Q2 = 668.000 Joule
Q2 = M. L
Q2 = 2 x 334.000
Q2 = 668.000 Joule
Fase 3 :
Q3 = M. C. Δ T
Q3 = 2 x 4.200 x 70 << baru menggunakan kalor jenis air
Q3 = 588.000 Joule
Q3 = M. C. Δ T
Q3 = 2 x 4.200 x 70 << baru menggunakan kalor jenis air
Q3 = 588.000 Joule
Maka kita jumlahkan hasil dari ketiga fase tersebut dan didapatkan hasil
akhir senilai :
83.600 + 668.000 + 588.000 = 1.339.600 Joule.
83.600 + 668.000 + 588.000 = 1.339.600 Joule.
Menganalisis berbagai cara perpindahan kalor pada
benda.
Kalor
berpindah dari satu tempat atau benda ke tempat atau benda lainnya dengan tiga
cara, yaitu konduksi (hantaran), konveksi (aliran), dan radiasi (pancaran).
1. KONDUKSI(HANTARAN)
Ketika
sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya, atau sebuah sendok
logam diletakkan di dalam secangkir kopi yang panas, beberapa saat kemudian, ujung
yang kita pegang akan segera menjadi panas
walaupun
tidak bersentuhan langsung dengan sumber panas. Dalam hal ini kita katakan
bahwa kalor dihantarkan dari ujung yang panas ke ujung lain yang lebih dingin. Konduksi
atau hantaran kalor pada banyak materi dapat digambarkan sebagai hasil tumbukan
molekul-molekul. Sementara satu ujung benda dipanaskan, molekul-molekul di
tempat itu bergerak lebih cepat. Sementara itu, tumbukan
dengan
molekul-molekul yang langsung berdekatan lebih lambat, mereka mentransfer
sebagian energi ke molekulmolekul lain, yang lajunya kemudian bertambah.
Molekulmolekul ini kemudian juga mentransfer sebagian energi
mereka
dengan molekul-molekul lain sepanjang benda tersebut. Dengan demikian, energi
gerak termal ditransfer oleh tumbukan molekul sepanjang benda. Hal inilah yang mengakibatkan
terjadinya konduksi.
Konduksi
atau hantaran kalor hanya terjadi bila ada perbedaan suhu. Berdasarkan
eksperimen, menunjukkan bahwa kecepatan hantaran kalor melalui benda yang
sebanding dengan perbedaan suhu antara ujung-ujungnya.
Konduktivitas termal (k)
berbagai zat ditunjukkan seperti pada Tabel 6.4. Suatu zat yang memiliki
konduktivitas termal (k) besar, menghantarkan kalor dengan cepat dan dinamakan
konduktor yang baik.
Suatu zat yang memiliki
konduktivitas termal (k) kecil, seperti fiberglass, polyurethane, dan
bulu merupakanpanghantar kalor yang buruk yang disebut isolator.
2.
KONVEKSI (ALIRAN)
Zat cair dan gas umumnya bukan
penghantar kalor yang sangat baik. Meskipun demikian keduanya dapat mentransfer
kalor cukup cepat dengan konveksi.
Konveksi atau aliran kalor adalah proses di mana kalor ditransfer dengan
pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain. Bila pada konduksi
melibatkan molekul (atau elektron) yang hanya bergerak dalam jarak yang kecil
dan bertumbukan, konveksi melibatkan pergerakan molekul
dalam jarak yang besar.
Tungku dengan udara yang dipanaskan dan
kemudian ditiup oleh kipas angin ke dalam
ruangan termasuk contoh konveksi yang
dipaksakan. Konveksi alami juga
terjadi, misalnya udara panas akan naik, arus samudra yang hangat atau dingin,
angin, dan sebagainya.
Konveksi dalam kehidupan sehari-hari
dapat kita lihat pada peristiwa terjadinya angin darat dan angin laut. Pada siang
hari, daratan lebih cepat panas daripada laut, sehingga udara di atas daratan
naik dan udara sejuk di atas laut bergerak ke daratan. Hal ini karena tekanan
udara di atas permukaan laut lebih besar, sehingga angin laut bertiup
dari permukaan laut ke daratan. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat
dingin daripada laut, sehingga udara bergerak dari daratan ke laut, disebut angin
darat.
3. RADIASI (PANCARAN)
Perpindahan kalor secara konduksi dan
konveksi memerlukan adanya materi sebagai medium untuk membawa kalor dari
daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin. Akan tetapi, perpindahan
kalor secara radiasi
(pancaran) terjadi tanpa medium apapun. Semua
kehidupan di dunia ini bergantung pada transfer energi dari Matahari, dan
energi ini ditransfer ke Bumi melalui ruang hampa (hampa udara). Bentuk
transfer energi ini dalam bentuk kalor yang dinamakan radiasi, karena
suhu Matahari jauh lebih besar (6.000 K) daripada suhu permukaan bumi.
Radiasi pada dasarnya terdiri dari
gelombang elektromagnetik. Radiasi dari Matahari terdiri dari cahaya tampak ditambah
panjang gelombang lainnya yang tidak bisa dilihat oleh mata, termasuk radiasi
inframerah (IR) yang
berperan
dalam menghangatkan Bumi.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Dalam
kehidupan sehari-hari, suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya
suatu zat atau benda.
Kalor
berpindah dari satu tempat atau benda ke tempat atau benda lainnya dengan tiga
cara, yaitu konduksi (hantaran), konveksi (aliran), dan radiasi (pancaran).
Perbedaan suhu dan kalor adalah jika kalor merupakan salah
satu bentuk energi atau tenaga yang berhubungan dengan panas atau suhu suatu
benda.Sedangkan suhu mengukur gerkan molekul dalam suatu benda.
B.
SARAN
Semoga dengan dibuatnya makalah ini kita
bisa menambah wawasan pengetahuan kita, kita tahu apa itu suhu dan kalor,
sehingga materi tersebut bisa bermanfaat.
DAFTAR
PUSTAKA
1. Fisika
x untuk SMA/MA halaman 134-135 DAN 150-151
3. http://informasitips.com/cara-konversi-suhu-dari-celcius-ke-reamur-fahrenheit-dan-kelvin.07.
Diunduh tanggal 8 November 2017
4. http://asagenerasiku.blogspot.co.id/2012/03/pengaruh-suhu-terhadap-benda-dalam.htmlJM
8.
Diunduh tanggal 8 November 2017


Komentar
Posting Komentar